信號串擾的原理、實例以及實現(xiàn)步驟

串擾是一種信號干擾現(xiàn)象，表現(xiàn)為一根信號線上有信號通過時，由于兩個相鄰導體之間所形成的互感和互容，導致在印制電路板上與之相鄰線的信號線就會感應相關的信號，稱之為串擾。信號線距離地線越近，線間距越大，產(chǎn)生的串擾信號越小，異步信號與時鐘信號更容易產(chǎn)生串擾。

因此，消除串擾的方法是移開發(fā)生串擾的信號或屏蔽被嚴重干擾的信號。隨著印制電路板的繞線布局密度增加，尤其是長距離總線的布局使得串擾成為信號完整性中最嚴重的問題之一。

信號串擾原理

信號串擾根據(jù)發(fā)生位置可以分為近端信號串擾(Near-end Crosstalk)和遠端信號串擾(Far-end Crosstalk)。圖12.105所示為兩傳輸線發(fā)生信號串擾的示意圖及等效電路圖，兩并行線長度為l，驅(qū)動線上傳送一個脈沖信號，設在x點經(jīng)互容Cm及互感Km會在受干擾線上造成不必要的干擾信號。

驅(qū)動線在x點通過互容Cm產(chǎn)生一個電流Ic流向受干擾線，此電流將分成大小相等方向相反的電流，分別受干擾線的兩個端點流動，而驅(qū)動線在x點也通過互感Km感應產(chǎn)生一個電流IL流向干擾線，此電流在受干擾線方向與驅(qū)動線電流方向相反，因此在受干擾線將有Ic/2-IL的電流流向遠端，同時也將有Ic/2+IL電流流向近端。

信號串擾仿真實例

在射頻電路板設計中，信號串擾主要通過包地線、差分走線、避免過長平行走向等措施來改善。在采取合理的措施之前，首先要對信號串擾有一個直觀的了解，本節(jié)主要通過兩類微帶線的信號串擾仿真來進行討論。

1、對稱雙導體微帶線近端和遠端的信號串擾仿真、數(shù)據(jù)觀察。

2、非對稱三導體微帶線近端和遠端的信號串擾仿真、數(shù)據(jù)觀察

實驗步驟

1、運行ADS，建立“cross_talk_sim”原理圖

2、添加微帶控制其MSUB和MCLIN

3、完成電路圖

4、仿真結果如下，可見近端最大串擾為0.077V，遠端串擾為0.018V。

5、完成對微帶線串擾仿真后，繼續(xù)對非對稱三導體微帶線進行串擾仿真。將MCLIN改為MACLIN3，進行設置：

6、仿真結果

與對稱微帶線相比，非對稱三導體微帶線在遠端的串擾要大許多。因此，在進行射頻電路板設計時，要注意采用包地線等措施，以減小遠端串擾。